Tải trọng chân cột A-4
Ntt = -155 (T) Mttxmax = 8.12(T.m) Mttymax = 8.12(T.m) Httxmax = 2 (T) Httymax = 2 (T) Lấy hệ số an toàn n=1.15
Ntc = -134.8 (T) Mtcxmax = 7.1 (T.m) Mtcymax = 7.1 (T.m)
SVTH: NGUYEÃN DUY QUYÙ MSSV:20366329 Trang 106
1 2
3 4
Y X
A
4
Htcxmax = 1.7 (T) Htcymax = 1.7 (T) Số cọc là :
1.4 1.4 155 3.34 65
tt
c
n N
= × P = × = (cọc)
Chọn n= 4 cọc cho dễ tính.
1.thiết kế móng cọc đài thấp
- Trong phạm vi tính toán của luận văn là móng cọc đài thấp theo đó dược hiểu rằng tác dụng của lực ngang đã cân bằng với chiều sâu chôn móng
- Ơû đây không tách riêng từng giá trị ngang của tải trọng có thể hiểu đó là tổng thể công trình với độ sâu chôn là 4.975 m hoàn toàn đủ để kháng lực ngang do gió.
Tính tọa độ x Ta có
X1 = X2 = 0.45 (m) X3 = X4 =-0.45 (m) Y1 = Y3 =- 0.45(m)
SVTH: NGUYEÃN DUY QUYÙ MSSV:20366329 Trang 107 Y2 = Y4 =0.45(m)
Ta có : ∑ ( ) yi 2 = × 2 0.452 = 0.405
∑ ( ) xi 2 = × 2 0.452 = 0.405
Khoảng cách giữa mép cọc hàng biên đến mép đài là 2 d
Chọn 0.15m.
Khoảng cách giữa các cọc từ 3d Chọn 0.9m.
Lớp bê tông lót phủ ra khỏi mép đài một đoạn là 100 mm.
Bố trí cọc trên mặt bằng như hình trên.
2.Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc:
- Tải trọng tác dụng lên đài cọc
tt tt
d qu
N = N + W Wqu: Trọng lượng móng khối quy ước tính trên đài cọc
Wqu=Wđài + Wđất +Wcọc ẹieàu kieọn kieồm tra:
Pcmax ≤ Qn Pcmin ≤ Qk
Pcmax = 2 max 2 nmax
i x n
i d y
tt
y y x M
x M n
N
+ ∑ + ∑
∑
Pcmin = ∑ − n
Nttd max
2 n
i
y x
x M
∑ -
max
2 n
i
y x
x M
∑
Pmax, Pmin :tải trọng lớn nhất và nhỏ nhất tác dụng lên cọc (T).
Qn, Qk : sức chịu tải của cọc chịu nén và chịu kéo.(T) ΣNd = ΣN + Wđài + Wđất +Wcọc
tổng tải trọng tác dụng lên cọc (T).
n:số lượng cọc trong đài.
ΣMy:tổng momen quay quanh trục y, tại đáy đài. (Tm).
xmaxn , xmaxk :khoảng cách từ tâm móng đến cọc chịu nén, keùo max (m).
xi:khoảng cách từ tâm móng đến cọc thứ i (m).
Trọng lượng của đài và đất trên đài:
Wqư = Wđài + Wđất +Wcọc
=1.5x1.5x1.1x2.5+1.5x1.5x0.9x0.972+4x0.09x2.5x19.2 = Wqử=6.2+2+17.3=25.5 (T)
SVTH: NGUYEÃN DUY QUYÙ MSSV:20366329 Trang 108 ΣNủ = 155 + 25.5 = 180.5 (T)
Pcmax = 180.5 8.12 0.45
4 0.405
+ × + 8.12 0.45 0.405
× = 63.2(T)
Pctb= 180.5 4
tt
N d
n
∑ = = 45.125(T)
Pcmin = 180.5 8.12 0.45
4 0.405
− × - 8.12 0.45 0.405
× = 27.1(T)
Pcmax = 63.2 (T) < Qa = 67.7 (T) ⇒ Cọc thỏa khả năng chịu lực.
Pcmin = 27.1(T) > 0 ⇒ cọc chịu nén.
3.Kiểm tra ổn định nền dưới đáy móng khối qui ước:
Ntc = -134.8 (T) Mtcxmax = 7.1 (T.m) Mtcymax = 7.1 (T.m) Htcxmax = 1.7 (T) Htcymax = 1.7 (T) ẹieàu kieọn kieồm tra : Ptctb< Rtc
Ptcmax≤ 1 . 2 RItc Ptcmin≥ 0
Ptctb, Ptcmax, Pmintc :ứng suất trung bình,cực đại,cực tiểu tiêu chuẩn tại đáy móng khối qui ước.
Rtc:sức chịu tải ở trạng thái giới hạn II của đất nền tại đáy móng khối qui ước.
Góc nội ma sát trung bình của các lớp đất theo chiều dài cọc:
ϕtb =
i i i
h h
∑
∑ ϕ = 0
2 21 . 19
675 . 10 75 . 26 525 . 8 5 .
13 x + x =
Góc truyền lực :
ϕ = 5 . 20 4
21 4tb = = ϕ
Ta có A’=1.5-0.3=1.2 (m) B’=1.5-0.3=1.2 (m) Diện tích móng khối qui ước:Bmq lmq
lmq = A’+ 2Ltgα = 1.2 + 2x19.2tg5.20 = 4.7 Bmq = B’ + 2Ltgα = 1.2 + 2x19.2tg5.20 = 4.7 Diện tích móng khối qui ước:
Fmq = lmqBmq = 4.7 × 4.7 = 22.09( m2) Trọng lượng móng khối qui ước :
SVTH: NGUYEÃN DUY QUYÙ MSSV:20366329 Trang 109 Wqum = Wđất=L × B × Zm× γtb
Dung trọng đẩy nổi trung bình của các lớp đất:
γtb=
2 . 19
675 . 10 923 . 0 525 . 8 972 .
0 x + x = 0.945 T/m3
Wqum=4.7 × 4.7 × 21.2 × 0.945=442.6(T)
Tổng lực đứng tiêu chuẩn tại đáy móng khối qui ước:
ΣNtcdq= Wqum + ΣNtc =442.6 + 134.8=577.35 (T)
Ứùng suất trung bình tiêu chuẩn tại đáy móng khối qui ước:
Ptctb = 577.35
26.14 22.09
tc dq mq
N F
∑ = = (T/m2)
Ta có :
7.1 0.012( ) 134.8 442.6
tc x
x tc
qum
e M m
N W
= = =
+ +
7.1 0.012( ) 134.8 442.6
tc y
y tc
qum
e M m
N W
= = =
+ +
max
6 6
(1 y)
tc x
tb
m m
e e
P P
L B
× ×
= + +
max
6 0.012 6 0.012
26.14(1 )
1.5 1.5
Ptc × ×
= + +
Pmax=26.14(1+0.048+0.048)=28.65(T/m2)
min
6 6
(1 y)
tc x
tb
m m
e e
P P
L B
× ×
= − −
min
6 0.012 6 0.012
26.14(1 )
1.5 1.5
Ptc = − × − × Pmin=26.14(1-0.048-0.048)=23.63(T/m2) Tính Rtc tại mũi cọc.
' '
1 2
( 1 )
tc
m II m
tc
m m
R A B B Z D c
k × γ γ
= × × × + × × + ×
m1=1.2; m2=1.3:hệ số điều kiện làm việc
ktc=1.1 HS độ tin cậy.
A, B, D :hệ số tra bảng phụ thuộc vào ϕ=26.750
tra bảng 1.1 trang 8 sách “NỀN VÀ MÓNG – Ths Lê Anh Hoàng ”
SVTH: NGUYEÃN DUY QUYÙ MSSV:20366329 Trang 110 A = 0.89; B = 4.58; D = 7.08
Bmq: bề rộng của móng khối qui ước.
'
γ2=0.923 :dung trọng lớp đất dưới đáy móng ở TTGH II
Zm, γ1’ :chiều dày và dung trọng lớp đất từ đáy móng khối qui ước trở lên.
C=0.24 lực dính đất nền lớp 2 ở TTGH II.
1.2 1.3
(0.89 4.7 0.923 1.1
4.58 20.7 7.08 0.24) Rtc ×
= × × × +
+ × + ×
Rtc = 142.3 (T/m2)
Ta có :
Pmax=28.4(T/m2) < 1.2 Rtc = 170.8T/m2)
Ptb=26.5 < Rtc = 142.3(T/m2)
Các điều kiện trên thoả ⇒ Có thể xem nền còn hoạt động như vật thể “đàn hồi”.
Thỏa về ổn định dưới nền
4.Kieồm tra luựn:
Theo chỉ dẫn tính toán nền nhà và công trình của QP -45-78 đất nền dưới móng là cát nền có thể tra bảng E0 trong chỉ dẫn cho cát trung (mịn)
Ta có ứng suất trung bình Ptb =31(T/m2)
Ưùùng suất do trọng lượng bản thân tại mũi cọc.
'
0bt Zm 20.7
σ = × γ = (T/m2)
Ưùng suất gây lún
0gl Ptb 0bt 26.14 20.7 5.44
σ = − σ = − = ( T/m2)
Chia lớp đất ở dưới mũi cọc thành từng lớp dày 0.56 m để tính tại các điểm (1,2,3,4,5,6,….)
Tính : σibt = σibt−1+ γ hi
Ta có n= 1.5 1.5 1 L
B = =
- Tại 1 ta có :
1 0.47
4.7 0.1
m
Z
B = = $ K0= 0.98
Tra bảng 1.21 sách “NỀN VÀ MÓNG” – Ths Lê Anh Hoàng
2 1gl K0 0gl 0.98 5.44 5.33( / T m ) σ = × σ = × =
- Tại 2
SVTH: NGUYEÃN DUY QUYÙ MSSV:20366329 Trang 111 ta có :
2 0.94
4.7 0.2
m
Z
B = = $ K1= 0.96
2 2gl K1 1gl 0.96 5.33 5.12( / T m ) σ = × σ = × =
- Tại 3 ta có :
3 1.41
4.7 0.3
m
Z
B = = $ K2= 0.88
2 3gl K2 2gl 0.88 5.12 4.51( / T m ) σ = × σ = × =
- Tại 4 ta có :
4 1.88
4.7 0.4
m
Z
B = = $ K3= 0.80
2 4gl K3 3gl 0.80 4.51 3.61( / T m ) σ = × σ = × =
Tính ứng suất do trọng lượng bản thân của đất Tính : σibt = σibt−1+ γ hi
' 2
1bt 0bt h1 20.7 0.923 0.47 21.134( / T m ) σ = σ + γ = + × =
' 2
2bt 1bt h2 21.134 0.923 0.47 21.568( / T m )
σ = σ + γ = + × =
' 2
3bt 2bt h3 21.568 0.923 0.47 22.002( / T m )
σ = σ + γ = + × =
' 2
4bt 3bt h4 22.002 0.923 0.56 22.436( / T m )
σ = σ + γ = + × =
Ta thaáy σ4gl = 3.61( / T m2) < σ6bt = 0.2 22.436 × = 4.48( / T m2)
Vị trí ngưng lún n=4 cách mũi cọc h= 1.88 (m).
á.Tính ứng suất gây lún trung bình.
1
2
gl gl
gl i i
tbi
σ σ
σ = − +
2 1
5.44 5.33
5.385( / ) 2
gl
tb T m
σ = + =
2 2
5.33 5.12
5.225( / ) 2
gl
tb T m
σ = + =
2 3
5.12 4.51
4.815( / ) 2
gl
tb T m
σ = + =
SVTH: NGUYEÃN DUY QUYÙ MSSV:20366329 Trang 112
1001300 200 45
900300
2 4
4.51 3.61
4.06( / ) 2
gl
tb T m
σ = + =
á độ lún móng tính theo công thức .
0 0
gl tbi i
S h
E
β σ
= ∑
- Trong đó β0: tra trong bảng thí nghiệm nén cố kết
- E0= m × E (m là hệ số hiệu chỉnh, E tra trong bảng thí nghiệm cố kết) do ta có độ rỗng e=0.756 hệ số m=4 tra trong biểu đồ AIWEB H1.17 trang 43 sách “NỀN VÀ MÓNG” – Ths Lê Anh Hoàng
- Ta có E0=4 × 273.56=1094(T/m2)
- 0.6
(5.385 5.225 4.815 4.06) S = 1094 + + +
- S =0.011(m)=1.1(cm)< 8 (cm) thỏa món điều kiện về độù lỳn.
5.Kiểm tra đài cọc:
a.Kiểm tra xuyên thủng giữa cột và đài:
- Từ cổ móng kẻ đường 450 xuống thì hình tháp xuyên thủng bao trùm lên các cọc và đi qua đài móng nên không cần kiểm tra xuyên thủng giữa cột với đài. Đối với cạnh ngắn của móng
SVTH: NGUYEÃN DUY QUYÙ MSSV:20366329 Trang 113 b) kiểm tra xuyên thủng giũa cọc với đài cọc
- Cọc cũng có khả năng xuyên thủng đài cọc với phản lực trên đầu cọc, ta sẽ tính toán với phản lực trên đầu cọc nào lớn nhất Pc(max) và chu vi xuyên thủng là 4(D+h0)
Pc(max)<0.75.Rk. 4(D+h0).h0=3(0.3+0.9)x0.9x100=324 (T) Pcmax =63.2(T)<324/2=162 (do có 2cọc trên hàng cọc)
vậy đài không vị phá hoại bởi cọc
6Tính toán, bố trí cốt thép trong đài:
Sơ đồ tính của đài là một console ngàm vào cột theo chu vi cột. Ngoại lực làm đài bị uốn là những phản lực đầu cọc.
M = ΣPili
Pi :phản lực tại đầu cọc thứ i
li : khoảng cách từ cọc i đến vị trí ngàm.
SVTH: NGUYEÃN DUY QUYÙ MSSV:20366329 Trang 114
1 2
3 4
p
a.Phửụng y:
P = 2x63.2=126.4( T)
M = Pxl = 126.4x0.225=28.44 (T.m) Momen cho cho móng :
Fa = 5 2
0
28.44 10
12.54 0.9 a 0.9 2800 90
M x
R h = x x = cm . ChọnΦ20a200
b.Phửụng x : tớnh nhử phửụng y P = 2x63.2=126.4( T)
M = Pxl = 126.4x0.225=28.44 (T.m) Momen cho cho móng :
Fa = 5 2
0
28.44 10
12.54 0.9 a 0.9 2800 90
M x
R h = x x = cm . ChọnΦ20a200
SVTH: NGUYEÃN DUY QUYÙ MSSV:20366329 Trang 115
CHệễNG 2